CN117460930A - 受光元件及旋转检测器 - Google Patents

受光元件及旋转检测器 Download PDF

Info

Publication number
CN117460930A
CN117460930A CN202280041279.0A CN202280041279A CN117460930A CN 117460930 A CN117460930 A CN 117460930A CN 202280041279 A CN202280041279 A CN 202280041279A CN 117460930 A CN117460930 A CN 117460930A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light receiving
light
absolute
receiving element
circumference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280041279.0A
Other languages
English (en)
Inventor
古米贤次
扬原旭生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN117460930A publication Critical patent/CN117460930A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34707Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
    • G01D5/34715Scale reading or illumination devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Abstract

本发明提供能够提高增量受光部的设计自由度的受光元件及旋转检测器。受光元件(20)包括:多个第一绝对受光部(23a),其在第一半径的第一圆周上排列,以绝对方式输出检测信号;以及多个受光部组(21g),其以增量方式输出检测信号。多个受光部组(21g)相对于多个第一绝对受光部(23a)而言在比第一圆周大的半径的区域选择性地配置,并且在与第一圆周同心且比第一半径大的第二半径的第二圆周上排列,多个第一绝对受光部(23a)和多个受光部组(21g)不重叠。

Description

受光元件及旋转检测器
技术领域
本发明涉及受光元件及旋转检测器。
背景技术
以往,在旋转检测器中,已知有使用包含发光部、受光元件等在内的光学部件的结构。例如,在专利文献1所记载的旋转检测器中使用受光元件,该受光元件包括在以旋转轴线为中心的圆周上配置的绝对检测部和增量检测部。
在专利文献1所记载的旋转检测器中,在受光元件配置两个增量检测部,在两个增量检测部之间配置绝对检测部。也就是说,在以旋转轴线为中心的半径不同的两个圆周上分别配置增量检测部,在配置于该两个圆周之间的圆周上配置绝对检测部。由此,想要抑制因受光元件等的错位引起的旋转检测器的特性的下降。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特许第4273442号公报
发明内容
在此,为了利用增量检测部的检测信号检测更准确的旋转位置,需要从增量检测部输出失真较小的(也就是接近正弦波的)信号。因此,增量检测部所具有的多个增量受光部各自的形状的设计是很重要的。为了提高增量受光部的设计自由度,配置增量检测部的圆周方向上的尺寸较大的形态较佳。但是,在专利文献1所记载的旋转检测器中,一个增量检测部配置于比绝对检测部靠内径侧(也就是旋转轴线侧)的位置。因此,内径侧的增量检测部所具有的增量受光部的设计自由度较低。
本发明即是为了解决这样的课题而完成的,其目的在于提供能够提高增量受光部的设计自由度的受光元件及具备该受光元件的旋转检测器。
为了达到上述目的,本发明的受光元件的一方案包括:多个第一绝对受光部,其在第一半径的第一圆周上排列,以绝对方式输出检测信号;以及多个受光部组,其以增量方式输出检测信号。所述多个受光部组在比所述第一圆周大的半径的区域选择性地配置,并且在与所述第一圆周同心且比所述第一半径大的第二半径的第二圆周上排列,所述多个第一绝对受光部和所述多个受光部组不重叠。
本发明的旋转检测器的一方案包括:上述受光元件;以及旋转板,其被照射光并且以旋转轴线为中心地旋转,所述光经由所述旋转板照射到所述受光元件。
根据本发明,能够实现能够提高增量受光部的设计自由度的受光元件及旋转检测器。
附图说明
图1是表示具备实施方式的旋转检测器的电动机的结构的剖视图。
图2是实施方式的旋转检测器所具备的旋转板的俯视图。
图3是放大了实施方式的旋转检测器所具备的旋转板的图案部的一部分而得到的图。
图4是实施方式的受光元件的俯视图。
图5是表示实施方式的受光元件所具备的受光部组的结构的俯视图。
图6是表示将实施方式的受光元件所具备的第一受光部的第一主体部和第一分离部配置在同一个圆周上的状态的图。
图7是表示实施方式的受光元件的发光部与受光元件和旋转板的位置关系的示意的剖视图。
图8是表示比较例的受光元件的发光部与受光元件和旋转板的位置关系的示意的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,以下说明的实施方式均表示本发明的一个具体例。因而,在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置和连接方式等为例示,并非旨在限定本发明。因此,将以下的实施方式的构成要素中的、未被记载于表示本发明的最上位概念的独立权利要求的构成要素作为任意的构成要素进行说明。
另外,各图是示意图,不一定严格地进行图示。此外,在各图中,对与在其他的图中实质上相同的结构标注相同的附图标记,并且省略或简化重复的说明。
(实施方式)
对于实施方式的受光元件及旋转检测器进行说明。
[1-1.整体结构]
首先,使用图1说明本实施方式的受光元件及旋转检测器的整体的结构。
图1是表示具备本实施方式的旋转检测器10的电动机1的结构的剖视图。在图1中示出了经过电动机1的旋转轴线A的截面。
如图1所示,电动机1主要包括马达架2、定子3、转子4、旋转轴5、轴承7和旋转检测器10。
马达架2是收纳定子3和转子4等的壳体。定子3固定于马达架2的内表面。转子4以能够相对于定子3旋转的方式借助轴承7设于马达架2。
旋转轴5是棒状构件,固定于转子4的内表面,绕旋转轴线A旋转。旋转轴5借助轴承7以能够相对于马达架2旋转的方式固定于该马达架2。例如,在向电动机1供给电力时,旋转轴5基于该电力而与转子4一同以旋转轴线A为旋转中心地旋转。在旋转轴5的轴向的一端部设有旋转检测器10。在旋转轴5的轴向的另一端部安装有例如叶片、齿轮、车轮这样的通过旋转轴5的旋转而被驱动并旋转的负载等。例如,旋转轴5由铁等磁性体金属形成。
轴承7是固定于马达架2且将旋转轴5支承为能够相对于马达架2旋转的构件。在图1中,在旋转轴5的一个端部附近配置有轴承7,但也可以在旋转轴5的另一个端部附近也配置有轴承。
旋转检测器10对检测对象的旋转进行检测。具体而言,旋转检测器10对检测对象的位置(旋转位置)、检测对象的旋转方向以及检测对象的转速等进行检测。在本实施方式中,检测对象是旋转轴5。也就是说,旋转检测器10检测旋转轴5的位置、旋转轴5的旋转方向以及旋转轴5的转速等。
如上所述,旋转检测器10设于旋转轴5的一端部。旋转检测器10包括受光元件20、发光部14和旋转板40。在本实施方式中,旋转检测器10还包括基板12、框架6、毂8、螺栓9和螺钉13。
框架6是以对旋转轴5的轴向的一端部和旋转板40等进行覆盖的方式安装于马达架2的筒状构件。在本实施方式中,框架6利用螺钉13而与基板12一同固定于马达架2。
旋转板40是借助毂8固定于旋转轴5且以旋转轴线A为旋转中心地旋转的板,具有主体42和图案部50。主体42具有以沿着旋转轴线A的方向作为厚度方向的板状的形状。此外,主体42在从沿着旋转轴线A的方向观察时具有圆环状的形状。主体42安装于旋转轴5的轴线方向的一端部,与旋转轴5一同以旋转轴线A为旋转中心地旋转。主体42的轴心与旋转轴线A一致。
图案部50是在从发光部14向受光元件20传输的光的路径(也就是光路)上配置的光调制部。在本实施方式中,图案部50配置于主体42的端缘和旋转轴线A之间且是与发光部14和受光元件20相对的位置。在图案部50中的、以旋转轴线A为中心的圆周上形成有光调制图案。在本实施方式中,在图案部50中以预定的图案形成有对于来自发光部14的光而言的反射率较高的部分和反射率较低的部分。旋转板40例如由不锈钢形成,在图案部50的低反射率的部分形成有反射率较低的覆膜。图案部50的详细结构见后述。
毂8是固定有旋转板40的构件。在本实施方式中,在毂8的中央部形成有贯通孔。毂8利用插入该贯通孔的螺栓9而固定于旋转轴5,与旋转轴5一同以旋转轴线A为旋转中心地旋转。
螺栓9是将毂8固定于旋转轴5的构件。在本实施方式中,螺栓9是内六角螺栓。
基板12是自旋转板40分隔开地配置于与旋转板40相对的位置的板状构件。在基板12的与旋转板40相对的主面配置有受光元件20和发光部14。在本实施方式中,基板12利用螺钉13隔着框架6固定于马达架2。
发光部14是发射光的光源。发光部14配置于与旋转板40的图案部50相对的位置。只要能够发射光,发光部14的结构就没有特别的限定。在本实施方式中,发光部14是发光二极管,配置于基板12。更详细地讲,发光部14配置于在基板12上配置的受光元件20。发光部14也可以包含于受光元件20。也就是说,受光元件20也可以具备发光部14。
受光元件20是接收来自发光部14的光的元件。来自发光部14的光经由旋转板40照射到受光元件20。在本实施方式中,来自发光部14的光在旋转板40的图案部50反射而照射到受光元件20。受光元件20的详细结构见后述。
[1-2.图案部的结构]
使用图2和图3说明本实施方式的旋转检测器10所具备的旋转板40的图案部50的详细结构。图2是本实施方式的旋转检测器10所具备的旋转板40的俯视图。图2是从沿着旋转轴线A的方向观察旋转板40的与受光元件20相对的面而观察到的俯视图。图3是放大了本实施方式的旋转检测器10所具备的旋转板40的图案部50的一部分而得到的图。图3是图2所示的虚线框III的内部的放大图。
如图2和图3所示,图案部50配置于旋转板40的与受光元件20相对的面。图案部50配置在以旋转轴线A为中心的圆周上。在本实施方式中,图案部50包括第一图案部51、第二图案部52、第三图案部53和第四图案部54。第一图案部51、第二图案部52、第三图案部53及第四图案部54从旋转板40的端缘侧开始依次配置。
如图3所示,第一图案部51包含多个低反射区域51a。多个低反射区域51a例如由对于来自发光部14的光而言的反射率较低的覆膜形成。多个低反射区域51a形成增量图案。多个低反射区域51a具有相同的矩形(或扇形)的形状,等间隔地排列在以旋转轴线A为中心的圆周上。多个低反射区域51a的个数没有特别的限定,在本实施方式中是512。
第二图案部52包含多个低反射区域52a。多个低反射区域52a例如由对于来自发光部14的光而言的反射率较低的覆膜形成。多个低反射区域52a形成绝对图案。在本实施方式中,多个低反射区域52a随机地配置在旋转板40上的以旋转轴线A为中心的圆周上。受光元件20通过接收由多个低反射区域52a进行了调制的来自发光部14的光,从而能够确定旋转板40的以旋转轴线A为中心的圆周方向的绝对位置。
第三图案部53包含多个低反射区域53a。多个低反射区域53a例如由对于来自发光部14的光而言的反射率较低的覆膜形成。多个低反射区域53a形成绝对图案。在本实施方式中,多个低反射区域53a与第二图案部52的多个低反射区域52a同样随机地配置在旋转板40上的以旋转轴线A为中心的圆周上。
第四图案部54包含多个低反射区域54a。多个低反射区域54a例如由对于来自发光部14的光而言的反射率较低的覆膜形成。第四图案部54用于检测旋转板40的转速。在本实施方式中,多个低反射区域54a具有沿旋转板40上的以旋转轴线A为中心的圆周方向延伸的圆弧状的形状。多个低反射区域54a分别具有中心角为180度的圆弧状的形状。多个低反射区域54a的个数没有特别的限定,在本实施方式中具有4个低反射区域54a,这些低反射区域54a具有半径互不相同的圆弧状的形状。4个低反射区域54a以旋转轴线A为中心地配置于各差90度的位置。
[1-3.受光元件的结构]
使用图4说明受光元件20的结构。图4是本实施方式的受光元件20的俯视图。图4是从沿着旋转轴线A的方向观察受光元件20的与旋转板40相对的面而观察到的俯视图。
受光元件20是具有多个受光部的元件,这些受光部分别是检测光的区域。受光元件20例如是具有半导体层的板状元件。受光元件20的多个受光部分别例如通过向半导体层添加杂质而形成。受光元件20包括增量检测部21a和21b以及第一绝对检测部23。在本实施方式中,受光元件20还包括第二绝对检测部22和转速检测部24。
增量检测部21a和21b是以增量方式输出检测信号的光检测部。来自发光部14的光主要经由旋转板40的第一图案部51照射到增量检测部21a和21b。增量检测部21a和21b分别包含以预定的排列节距P0在预定的排列方向上排列的多个受光部组21g。在本实施方式中,增量检测部21a所包含的多个受光部组21g在以旋转轴线A为中心的圆周上排列。增量检测部21b所包含的多个受光部组21g在以旋转轴线A为中心且位于比增量检测部21a靠内径侧(也就是靠近旋转轴线A的一侧)的位置的圆周上排列。换言之,增量检测部21a配置于比增量检测部21b靠外径侧的位置。增量检测部21a是第一增量检测部的一例,增量检测部21b是第二增量检测部的一例。
本实施方式的受光元件20由于具有两个增量检测部21a和21b,因此能够确保增量信号的冗余性。因而,能够获得相对于错位等而言的耐性较高的增量信号。
多个受光部组21g各自的详细结构见后述。
第一绝对检测部23是以绝对方式输出检测信号的检测部。来自发光部14的光主要经由旋转板40的第三图案部53照射到第一绝对检测部23。第一绝对检测部23具有多个第一绝对受光部23a。多个第一绝对受光部23a在以旋转轴线A为中心的第一半径的第一圆周上排列。上述的多个受光部组21g相对于多个第一绝对受光部23a而言仅配置于内径侧和外径侧中的外径侧(也就是相对于多个第一绝对受光部23a而言仅配置于远离旋转轴线A的一侧)。多个受光部组21g与多个第一绝对受光部23a所排列的第一半径的第一圆周同心,在比第一圆周大的第二半径的第二圆周上排列。多个第一绝对受光部23a与多个受光部组21g不重叠。
这样,由于增量检测部21a和21b配置于比第一绝对检测部23靠外径侧的位置,因此能够抑制增量检测部21a和21b的圆周方向的尺寸较小的状况。由此,能够提高增量检测部21a和21b所包含的多个受光部组21g的设计自由度。因而,能够减少来自增量检测部21a和21b的检测信号的失真。
此外,在本实施方式中,由于两个增量检测部21a和21b靠近地配置,因此与将两个增量检测部21a和21b分离开地配置的情况相比能够抑制布线复杂化的状况。
第二绝对检测部22是以绝对方式输出检测信号的检测部。来自发光部14的光主要经由旋转板40的第二图案部52照射到第二绝对检测部22。第二绝对检测部22具有多个第二绝对受光部22a。多个第二绝对受光部22a在与第一圆周同心、比第一半径大且比第二半径小的第四半径的第四圆周上排列。多个第二绝对受光部22a不与多个受光部组21g和多个第一绝对受光部23a重叠。
转速检测部24是输出与旋转板40的转速对应的检测信号的检测部。来自发光部14的光主要经由旋转板40的第四图案部54照射到转速检测部24。转速检测部24具有1个以上的圆弧状受光部24a。圆弧状受光部24a与第一圆周同心(也就是以旋转轴线A为中心),配置在比第一半径小的第三半径的第三圆周上。1个以上的圆弧状受光部24a的第三圆周的方向上的宽度大于多个第一绝对受光部23a各自的第一圆周的方向上的宽度。在本实施方式中,转速检测部24具有互不相同的半径的4个圆弧状受光部24a。4个圆弧状受光部24a与第一绝对受光部23a不重叠。
转速检测部24由于在各检测部中配置于最靠内径侧的位置,因此圆周方向的尺寸被限制。但是,如上所述,由于能够使转速检测部24的圆弧状受光部24a的宽度大于第一绝对受光部23a的宽度,因此能够接收足够的光以检测转速。
在本实施方式中,发光部14配置于受光元件20。发光部14配置于第一绝对检测部23和第二绝对检测部22之间。通过这样将发光部14配置于第一绝对检测部23和第二绝对检测部22的附近,从而能够提高第一绝对检测部23和第二绝对检测部22接收的光的强度。因而,能够提高第一绝对检测部23和第二绝对检测部22的检测精度。
[1-4.受光部组的结构]
使用图5说明受光元件20的多个受光部组21g。图5是表示本实施方式的受光部组21g的结构的俯视图。
如图5所示,受光部组21g具有第一受光部211和第二受光部212,该第二受光部212配置于相对于第一受光部211在排列方向上偏移排列节距P0的1/4的位置。在本实施方式中,受光部组21g还具有第三受光部213和第四受光部214。第三受光部213配置于相对于第一受光部211在排列方向上偏移排列节距P0的1/2且相对于第二受光部212在排列方向上偏移排列节距P0的1/4的位置。第四受光部214配置于相对于第一受光部211在排列方向上偏移排列节距P0的3/4且相对于第三受光部213在排列方向上偏移排列节距P0的1/4的位置。来自发光部14的光主要经由旋转板40的第一图案部51照射到受光部组21g。在旋转板40旋转时,利用第一图案部51对来自发光部14的光周期性地进行强度调制。因此,照射到受光部组21g的光的强度周期性地变动。照射到第二受光部212、第三受光部213及第四受光部214的光的强度调制的相位分别自照射到第一受光部211的光的强度调制的相位偏移90度、180度及270度。
第一受光部211被分离为排列方向D1上的宽度小于排列节距P0的1/4的第一主体部211a和第一分离部211b。第一主体部211a和第一分离部211b在与排列方向D1垂直的垂直方向D2上分隔开地配置。在本实施方式中,排列方向D1是沿着以旋转轴线A为中心且经过多个受光部组21g的圆周的方向。垂直方向D2是以旋转轴线A为中心的圆的径向。
第二受光部212被分离为排列方向D1上的宽度小于排列节距P0的1/4的第二主体部212a和第二分离部212b,第二主体部212a和第二分离部212b在垂直方向D2上分隔开地配置。
第三受光部213被分离为排列方向D1上的宽度小于排列节距P0的1/4的第三主体部213a和第三分离部213b,第三主体部213a和第三分离部213b在垂直方向D2上分隔开地配置。
第四受光部214被分离为排列方向D1上的宽度小于排列节距P0的1/4的第四主体部214a和第四分离部214b,第四主体部214a和第四分离部214b在垂直方向D2上分隔开地配置。
在此,使用图6说明第一受光部211的构造。图6是表示将本实施方式的第一受光部211的第一主体部211a和第一分离部211b配置在同一个圆周上的状态的图。
如图6所示,在将第一受光部211的第一主体部211a和第一分离部211b配置在同一个圆周上的状态下,第一受光部211具有第一主相位部211m和第一副相位部211s。第一主相位部211m在排列方向D1上具有排列节距P0的1/3的宽度。第一副相位部211s在排列方向D1上具有排列节距P0的1/3的宽度。第一副相位部211s配置于相对于第一主相位部211m在排列方向D1上偏移排列节距P0的1/12的位置且是在垂直方向D2上与第一主相位部211m相邻的位置。
由于第一受光部211的第一主相位部211m在排列方向D1上具有排列节距P0的1/3的宽度,因此在旋转板40旋转时第一主相位部211m输出梯形波状的周期性的信号。同样,第一副相位部211s也输出梯形波状的周期性的信号。此外,由于第一副相位部211s配置于相对于第一主相位部211m在排列方向D1上偏移排列节距P0的1/12的位置,因此第一副相位部211s输出的信号相对于第一主相位部211m输出的信号而言相位偏移30度(也就是360度/12)。第一受光部211输出的信号是第一主相位部211m输出的信号与第一副相位部211s输出的信号之和。因此,第一受光部211输出的信号的波形成为将两个梯形波组合而成的波形,成为相比于梯形波更接近正弦波也就是失真较少的波形。
第二受光部212也与第一受光部211同样,在将第二主体部212a和第二分离部212b配置在同一个圆周上的状态下具有第二主相位部和第二副相位部。第二主相位部在排列方向D1上具有排列节距P0的1/3的宽度。第二副相位部在排列方向D1上具有排列节距P0的1/3的宽度。第二副相位部配置于相对于第二主相位部在排列方向D1上偏移排列节距P0的1/12的位置且是在垂直方向D2上与第二主相位部相邻的位置。
第三受光部213也同样具有第三主相位部和第三副相位部。第四受光部214也同样具有第四主相位部和第四副相位部。
由此,多个受光部组21g分别能够抑制输出信号的失真。因而,受光元件20能够以更高的精度检测旋转板40的旋转方向上的位置。
此外,在第一受光部211的第一主体部211a和第一分离部211b如图6所示一体化的情况下,为了将第一受光部211和第二受光部212以不重叠的方式在排列方向D1上排列,需要使第二受光部212的排列方向D1上的位置相对于第一受光部211偏移比排列节距P0的1/3大的量。在此,为了从第二受光部212输出相对于第一受光部211输出的信号而言相位偏移了90度的信号,需要使第二受光部212的位置相对于第一受光部211在排列方向D1上偏移排列节距P0的5/4。因此,在第一受光部211和第二受光部212之间会产生在排列节距P0的11/12的长度的范围未配置受光部的浪费的空间。
在本实施方式的受光部组21g中,如上所述,第一受光部211被分离为排列方向D1上的宽度小于排列节距P0的1/4的第一主体部211a和第一分离部211b,第一主体部211a和第一分离部211b在垂直方向D2上分隔开地配置。此外,第二受光部212被分离为排列方向D1上的宽度小于排列节距P0的1/4的第二主体部212a和第二分离部212b,第二主体部212a和第二分离部212b在垂直方向D2上分隔开地配置。由此,如图5所示,能够将第二主体部212a配置于相对于第一主体部211a的位置在排列方向D1上偏移排列节距P0的1/4的位置。此外,能够将第二分离部212b配置于相对于第一分离部211b的位置在排列方向D1上偏移排列节距P0的1/4的位置。第一主体部211a和第二主体部212a在排列方向D1上排列,并且第一主体部211a与第二主体部212a之间的间隙小于排列节距P0的1/4。此外,第一分离部211b和第二分离部212b在排列方向D1上排列,并且第一分离部211b与第二分离部212b之间的间隙小于排列节距P0的1/4。因而,能够减少第一受光部211与第二受光部212之间的浪费的空间。
另外,在本实施方式中,如图5所示,第三受光部213和第四受光部214也具有与第一受光部211和第二受光部212同样的结构。因而,第三受光部213和第四受光部214也起到与第一受光部211和第二受光部212同样的效果。
[1-5.发光部]
接着,使用图7和图8并且与比较例进行比较地说明发光部14的结构。图7是表示本实施方式的受光元件20的发光部14与受光元件20和旋转板40的位置关系的示意的剖视图。图8是表示比较例的受光元件920的发光部14与受光元件920和旋转板40的位置关系的示意的剖视图。图7和图8是从与旋转轴线A垂直的方向观察到的剖视图。
如图7所示,本实施方式的发光部14具有发射光的发光面14s。此外,多个第一绝对受光部23a分别具有接收光的受光面23s,发光面14s与受光面23s配置在同一个平面上。此外,圆弧状受光部24a具有受光面24s,发光面14s与受光面24s配置在同一个平面上。在本实施方式中,受光元件20的与旋转板40相对的主面20a与发光面14s、受光面23s及受光面24s配置在同一个平面上。另外,在本实施方式中,多个第二绝对受光部22a和多个受光部组21g的各受光面也与主面20a配置在同一个平面上。
与此相对地,比较例的发光部14的发光面14s未与受光面23s和24s配置在同一个平面上。也就是说,发光面14s配置于自受光元件920的主面920a突出的位置。
一般来讲,在旋转检测器中,如图7所示,受光元件20与旋转板40之间的距离可变动。在像这样受光元件20与旋转板40之间的距离变动的情况下,在比较例的受光元件920中,由于发光面14s与受光面23s和24s没有配置在同一个平面上,因此如图8所示,来自发光部14的光向受光面23s和24s分别入射的位置发生变动。因此,来自各受光部的检测信号的相位会变动。因而,旋转检测器的检测精度下降。
另一方面,在本实施方式的受光元件20中,由于发光面14s与受光面23s和24s配置在同一个平面上,因此如图7所示,来自发光部14的光向受光面23s和24s分别入射的位置不变动。因而,在本实施方式的受光元件20中,即使在受光元件20与旋转板40之间的距离变动的情况下也能够输出较高的精度的检测信号。
(变形例)
以上,基于实施方式说明了本发明的受光元件及旋转检测器,但本发明不限定于上述实施方式。
例如,在上述实施方式中,旋转板40具备将来自发光部14的光的一部分反射的图案部,但图案部的结构不限定于此。例如也可以是,图案部是使来自发光部14的光的一部分透过的狭缝等。在该情况下,在发光部14和受光部之间配置旋转板。
此外,通过对上述实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态、在不脱离本发明的主旨的范围内对各实施方式的构成要素和功能任意地进行组合而实现的形态也包含于本发明。
产业上的可利用性
本发明的技术能够用于检测电动机等的旋转量的旋转检测器等。
附图标记说明
1、电动机;2、马达架;3、定子;4、转子;5、旋转轴;6、框架;7、轴承;8、毂;9、螺栓;10、旋转检测器;12、基板;13、螺钉;14、发光部;14s、发光面;20、920、受光元件;20a、920a、主面;21a、21b、增量检测部;21g、受光部组;22、第二绝对检测部;22a、第二绝对受光部;23、第一绝对检测部;23a、第一绝对受光部;23s、24s、受光面;24、转速检测部;24a、圆弧状受光部;40、旋转板;42、主体;50、图案部;51、第一图案部;51a、52a、53a、54a、低反射区域;52、第二图案部;53、第三图案部;54、第四图案部;211、第一受光部;211a、第一主体部;211b、第一分离部;211m、第一主相位部;211s、第一副相位部;212、第二受光部;212a、第二主体部;212b、第二分离部;213、第三受光部;213a、第三主体部;213b、第三分离部;214、第四受光部;214a、第四主体部;214b、第四分离部。

Claims (8)

1.一种受光元件,其中,
该受光元件包括:
多个第一绝对受光部,其在第一半径的第一圆周上排列,以绝对方式输出检测信号;以及
多个受光部组,其以增量方式输出检测信号,
所述多个受光部组在比所述第一圆周大的半径的区域选择性地配置,并且在与所述第一圆周同心且比所述第一半径大的第二半径的第二圆周上排列,
所述多个第一绝对受光部和所述多个受光部组不重叠。
2.根据权利要求1所述的受光元件,其中,
该受光元件还包括圆弧状受光部,该圆弧状受光部配置在与所述第一圆周同心且比所述第一半径小的第三半径的第三圆周上,
所述圆弧状受光部的所述第三圆周的方向上的宽度大于所述多个第一绝对受光部各自的所述第一圆周的方向上的宽度,
所述多个第一绝对受光部与所述圆弧状受光部不重叠。
3.根据权利要求1或2所述的受光元件,其中,
该受光元件还包括多个第二绝对受光部,该多个第二绝对受光部在与所述第一圆周同心、比所述第一半径大且比所述第二半径小的第四半径的第四圆周上排列,以绝对方式输出检测信号,
所述多个第一绝对受光部与所述多个第二绝对受光部不重叠。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的受光元件,其中,
该受光元件还包括发射光的发光部。
5.根据权利要求3所述的受光元件,其中,
该受光元件还包括发光部,该发光部配置于所述多个第一绝对受光部和所述多个第二绝对受光部之间并且发射光。
6.根据权利要求4或5所述的受光元件,其中,
所述发光部具有发射所述光的发光面,
所述多个第一绝对受光部分别具有接收所述光的受光面,
所述发光面与所述受光面配置在同一个平面上。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的受光元件,其中,
所述多个受光部组以预定的排列节距在沿着所述第二圆周的排列方向上排列,
所述多个受光部组分别具有第一受光部和第二受光部,该第二受光部配置于相对于所述第一受光部在所述排列方向上偏移所述排列节距的1/4的位置,
所述第一受光部具有:
第一主相位部,其在所述排列方向上具有所述排列节距的1/3的宽度;以及
第一副相位部,其在所述排列方向上具有所述排列节距的1/3的宽度,配置于相对于所述第一主相位部在所述排列方向上偏移所述排列节距的1/12的位置且是在与所述排列方向垂直的垂直方向上与所述第一主相位部相邻的位置,
所述第二受光部具有:
第二主相位部,其在所述排列方向上具有所述排列节距的1/3的宽度;以及
第二副相位部,其在所述排列方向上具有所述排列节距的1/3的宽度,配置于相对于所述第二主相位部在所述排列方向上偏移所述排列节距的1/12的位置且是在所述垂直方向上与所述第二主相位部相邻的位置,
所述第一受光部被分离为所述排列方向上的宽度小于所述排列节距的1/4的第一主体部和第一分离部,所述第一主体部和所述第一分离部在所述垂直方向上分隔开地配置,
所述第二受光部被分离为所述排列方向上的宽度小于所述排列节距的1/4的第二主体部和第二分离部,所述第二主体部和所述第二分离部在所述垂直方向上分隔开地配置,
所述第一主体部和所述第二主体部在所述排列方向上排列,并且所述第一主体部与所述第二主体部之间的间隙小于所述排列节距的1/4,
所述第一分离部和所述第二分离部在所述排列方向上排列,并且所述第一分离部与所述第二分离部之间的间隙小于所述排列节距的1/4。
8.一种旋转检测器,其中,
该旋转检测器包括:
权利要求4~6中任一项所述的受光元件;以及
旋转板,其被照射所述光并且以旋转轴线为中心地旋转,
所述光经由所述旋转板照射到所述受光元件。
CN202280041279.0A 2021-06-18 2022-05-17 受光元件及旋转检测器 Pending CN117460930A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021101640 2021-06-18
JP2021-101640 2021-06-18
PCT/JP2022/020502 WO2022264735A1 (ja) 2021-06-18 2022-05-17 受光素子及び回転検出器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117460930A true CN117460930A (zh) 2024-01-26

Family

ID=84526195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280041279.0A Pending CN117460930A (zh) 2021-06-18 2022-05-17 受光元件及旋转检测器

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4357737A1 (zh)
JP (1) JPWO2022264735A1 (zh)
CN (1) CN117460930A (zh)
WO (1) WO2022264735A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4273442B2 (ja) 1999-04-08 2009-06-03 株式会社安川電機 光学式エンコーダ
JP4433759B2 (ja) * 2003-10-20 2010-03-17 株式会社ニコン アブソリュートエンコーダ
JP6263965B2 (ja) * 2013-11-05 2018-01-24 株式会社安川電機 エンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム
JP5943238B2 (ja) * 2013-11-05 2016-07-05 株式会社安川電機 エンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム

Also Published As

Publication number Publication date
EP4357737A1 (en) 2024-04-24
WO2022264735A1 (ja) 2022-12-22
JPWO2022264735A1 (zh) 2022-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8896256B2 (en) Reflection encoder, servo motor, and servo unit
US20150292918A1 (en) Encoder, encoder-equipped motor, and servo system
JP6263965B2 (ja) エンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム
JP6128328B2 (ja) エンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム
US20160164383A1 (en) Encoder and motor with encoder
EP3037787A1 (en) Encoder and motor with encoder
US20160003646A1 (en) Encoder, motor with encoder, and servo system
JP2015090306A (ja) エンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム
CN112240781B (zh) 编码器、伺服电机、伺服系统
CN117460930A (zh) 受光元件及旋转检测器
JP2015090300A (ja) エンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム
JP6098999B2 (ja) エンコーダ及びエンコーダ付きモータ
JP2015090301A (ja) エンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム
US20160161295A1 (en) Encoder and motor with encoder
WO2022264734A1 (ja) 受光素子及び回転検出器
JP6010876B1 (ja) エンコーダ及びエンコーダ付きモータ
JPWO2022264734A5 (zh)
US20150123587A1 (en) Encoder, motor with encoder, and servo system
JP5999583B2 (ja) エンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム
JP2011145118A (ja) 反射型光学式エンコーダ
JP6037258B2 (ja) エンコーダ及びエンコーダ付きモータ
US20190376817A1 (en) Encoder
CN112461275A (zh) 编码器、伺服电机、伺服系统
WO2015151232A1 (ja) エンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム
JP2012132871A (ja) 光学式ロータリエンコーダ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination